Byla založena v roce 1858 podle Cannizzaro , Cannizzarova je pravidlo přispělo k přijetí atomové teorie chemiky.
Toto pravidlo se uvádí následovně: „Vzhledem k různým chemickým látkám jsou příspěvky stejného prvku k jejich molární hmotnosti celočíselnými násobky atomové molární hmotnosti prvku“ . V tomto prohlášení, přeloženém a přizpůsobeném současným normám, označuje termín „ chemická látka “ čistou látku nebo chemickou sloučeninu .
Cannizzarovo pravidlo bylo nejprve šířeno ve formě brožury určené pro studenty a poté publikováno v italském vědeckém časopise Il nuovo cemento . Cannizzaro navíc využil tepelné kapacity k ověření atomové teorie v případě netěkavých anorganických sloučenin.
V roce 1803 , John Dalton vytvořili atomovou teorii . Podle něj jsou prvky existující v plynném stavu ( vodík , dusík , kyslík ) tvořeny atomy . Sloučenina jako voda vyplývá ze spojení dvou atomů, zde respektive vodíku a kyslíku : H + O? HO . Všimněte si však, že tyto dva prvky nehrají symetrické role, protože jeden objem kyslíku se kombinuje se dvěma objemy vodíku. V roce 1811 , Avogadro zákon říká, že daný objem plynu obsahuje stejný počet molekul bez ohledu na povahu plynu. Tento zákon aplikovaný na experimentální data vede k závěru, že plynné prvky jsou tvořeny diatomickými molekulami ( dihydrogen , dinitrogen , dioxygen ). Ve vodě syntetické reakce se pak zapsána v souladu s objemovou právem Gay-Lussac : 2H 2 + O 2 → 2 H 2 O .
Pojem prvků ve formě rozsivkových molekul však u chemiků jde špatně. Až do roku 1860 obecně považovali atomovou teorii za jednoduchou hypotézu a nadále používali pojem ekvivalentní nebo ekvivalentní hmotnosti , přičemž brali jako referenční plynný vodík (H = 1). Jelikož se 2 g vodíku (1 mol ) kombinují se 16 g kyslíku (8krát více), ekvivalentní hmotnost kyslíku se rovná 8, proto H = 1 a O = 8. V atomové teorii vycházíme z odkazu na molekulární vodík ( 2 g / mol ) na referenční atomový vodík (1 g / mol ), odkud O = 16 g / mol .
V roce 1860 Mezinárodní kongres Karlsruhe byl držen, která svedla dohromady některé z evropských lékáren včetně Kekulé , Mendeleïev a Cannizzaro . Ten představil Kongresu svoji učební brožuru z roku 1858, kde stanovil své pravidlo a aplikoval ji na více než čtyřicet chemických látek: organické a anorganické sloučeniny a plynné prvky. I když kongres o atomové teorii konečně nepřijal rozhodnutí, bude přijat mnoha účastníky a rychle se prosadí mezi chemiky.
Následující tabulka uvádí několik příkladů použití pravidla Cannizzaro zvoleného z mnoha molekul, které jsou uvedeny v jeho brožuře. Molární hmotnosti jsou vyjádřeny v g / mol. Ačkoli se výsledky zdají v dnešní době zjevné, je zajímavé připomenout experimentální původ, ať už pro danou sloučeninu:
Například amoniak (tabulka) je sloučenina dusíku a vodíku s hustotou 0,76 g / l . Jeho molární hmotnost je odvozena z Avogadrova zákona a má hodnotu 22,4 × 0,76 = 17 g / mol . Amoniak obsahuje 17,6% vodíku, tj. Pro jeden mol 17 × 0,176 = 3 g / mol , takže obsahuje také 17–3 = 14 g / mol dusíku.
| Sloučenina | Molární hmotnost | Příspěvek prvku k molární hmotnosti sloučeniny | Vzorec | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H | VS | Ó | NE | S | |||
| Kysličník uhelnatý | 28 | 12 | 16 | CO | |||
| Sirovodík | 34 | 2 | 32 | H 2 S | |||
| Voda | 18 | 2 | 16 | H 2 O | |||
| Amoniak | 17 | 3 | 14 | NH 3 | |||
| Metan | 16 | 4 | 12 | CH 4 | |||
| Ethylether | 74 | 10 | 48 | 16 | C 4 H 10 O | ||
| Dusík | 28 | 28 | Č. 2 | ||||
| Síra | 192 | 192 | S 6 | ||||
| Molární hmotnost prvku | 1 | 12 | 16 | 14 | 32 | ||
I když jsou plynné prvky při pokojové teplotě diatomické ( kyslík , chlor atd.), U ostatních prvků to nemusí nutně platit. Pokud jde o síru (předposlední řádek tabulky), Cannizzaro naznačuje, že na rozdíl od plynných prvků při pokojové teplotě jeho pára sestává nejprve ze všech molekul S 6 , poté nad 1000 ° C z molekul S 2 . Nyní je známo, že pevná síra se skládá z molekul cyklooktasulfuru (S 8 ). Roztavená síra se vaří při 445 ° C a molekuly S 8 z pevné látky se s rostoucí teplotou stále více disociují. Vzorec S 6 pak odpovídá průměrné hodnotě.
Cannizzaro poznamenává, že některé anorganické prvky a sloučeniny nejsou těkavé, a proto jejich molární hmotnost není měřitelná. Zákon Dulong a Petit na tepelných kapacit což mu umožňuje obejít to. V případě pevné rtuti dává tento zákon molární hmotnost ve shodě s molekulovou hmotností páry, která je jednoatomová . Proto Cannizzaro používá Dulongův a Petitův zákon a jeho rozšíření Koppem k potvrzení atomových molárních hmot v různých kovech a halogenidech .